[实用新型]空冷大功率中高频变压器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种采用空冷方式的大功率中高频变压器，用于感应加热电源、变频器、逆变式直流电源等电力电子变换设备中作为电压电流变换以及隔离用。

背景技术

变压器通常在各种电力电子变换设备中使用，完成变压、变流、隔离以及阻抗匹配。目前大功率中高频变压器均为水冷式，其存在以下列技术缺陷：1、由于采用通水铜管作为绕组，无法克服高频涡流损耗，大量的涡流电能损耗依靠水冷却，因此电效率低；2、绕组和变压器磁心均需要通水冷却，水量消耗较大；3、存在漏水、堵塞、管路老化等问题，可靠性较低；4、变压器寿命短。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种高电效率及可靠性，且延长使用寿命的大功率中高频变压器。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是提供了一种空冷大功率中高频变压器，包括磁心，在磁心上设有绕组骨架，初级绕组及次级绕组绕制在绕组骨架上，在初级绕组及次级绕组上分别引出有至少一组初级绕组引出线及至少一组次级绕组引出线，其特征在于：在初级绕组与次级绕组之间、绕组骨架与磁心之间或磁心的内部设有散热通风道。

优选地，所述初级绕组及次级绕组由空冷高频电缆绕制而成，空冷高频电缆包括多股编织换位的耐高温漆包线，每股耐高温漆包线之间相互绝缘，在多股耐高温漆包线外部包绕耐高温绝缘带。

优选地，所述耐高温漆包线为100-5000根。

优选地，所述磁心为至少三组，所有磁心呈三角形、四角形或E形组合。

优选地，在所述初级绕组及所述次级绕组上设有抽头。

优选地，在所述初级绕组及所述次级绕组上或在所述磁心上设有测温传感器。

本实用新型的磁心以及绕组均采用空冷技术，能显著降低涡流损耗，不需要通水冷却，而且变压器的漏感较小。与传统的水冷大功率中高频变压器相比，本实用新型具有高效率、高可靠性和长寿命的特点。

附图说明

图1为三组磁心构成的三角形结构的空冷大功率中高频变压器；

图2为六组磁心构成的三角形结构的空冷大功率中高频变压器。

具体实施方式

为使本实用新型更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。

实施例1

如图1所示，本实施例公开的一种空冷大功率中高频变压器，包括三组磁心5，磁心5采用低损耗铁氧体或者超微晶，以提高变压器的工作频率和功率等级。在本实施例中，三组磁心5构成三角形组合，以提高散热能力、降低漏感，也可以构成四角形或E形组合。在磁心5上设有绕组骨架4，绕组骨架4采用耐温绝缘材料加工而成，在本实施例中为圆形。初级绕组1及次级绕组2绕制在绕组骨架4上。初级绕组1及次级绕组2由空冷高频电缆绕制而成。空冷高频电缆采用多股耐高温漆包线加工成，股数根据耐高温漆包线的芯径，选择为100-5000根。每股耐高温漆包线之间均相互绝缘，因此高频涡流损耗很低，工作频率可达200KHz以上，多股耐高温漆包线通过编织换位使每股的电流均匀，电缆成型后外部包绕耐高温绝缘带。

在初级绕组1与次级绕组2之间、绕组骨架4与磁心5之间或磁心5的内部设有散热通风道3，使得初级绕组1、次级绕组2和磁心5三部分均可以得到充分散热，不仅散热能力强，而且变压器的漏感很小，这不仅节约了成本，而且变压器功率可以更大，可以适应的场合更多。

在初级绕组1及次级绕组2上分别引出有一组初级绕组引出线6及一组次级绕组引出线7，若次级绕组2为多组并联结构，则次级绕组2纵向具有多组次级绕组引出线7。在初级绕组1及次级绕组2上可放置抽头以适应不同场合和工况的应用。在变压器的初级绕组1及次级绕组2或磁心5上可放置测温传感器，以监测变压器的工作温度，防止变压器在过载时超温损坏。

本实施例的初级绕组1及次级绕组2的结构使得绕组可以简单地并联以提高输出电流，各并联绕组的电流均等，这特别适合于感应加热的场合。很多场合次级可以是单匝多组并联结构，单个变压器的次级输出电流可达3000A。同时，多个本实施例提供的变压器可以通过绕组串联或并联的方式获得更高的功率。

本实用新型提供的变压器连带磁心、绕组和安装固定部件整体浸绝缘漆定型固化。使用时变压器的绝缘等级达到F级，整体耐温为150℃，根据选取的漆包线等级，绕组最高耐温可达240℃。

实施例2

如图2所示，本实施例与实施例1的区别在于：具有六组磁心5，所有磁心5构成三角形组合，绕组骨架4为六边形，其他结构及工作方式同实施例1。